Cubeta de agua
Páginas: 6 (1352 palabras)
Publicado: 3 de julio de 2011
Cubeta de agua y Difracci´n o
Raimundo Fern´ndez a ´ Alvaro Medel
9 de Junio de 2011
Resumen El presente informe nos explica el comportamiento de las ondas ya sea en el agua o en el aire como la luz, haciendo 2 tipos de experimento, uno es el experimento de una cubeta la cual le pondremos agua y emitiremos ondas circulares y planas, donde estudiaremos los ´ngulos incidentes, reflejados yrefractados. Y en conjunto con la ley de Snell a podemos demostrar que la divisi´n de los coeficientes de los medios corresponde a 1, 58 que tiene una error o porcentual menor al 10 % respecto al te´rico. En el otro experimento estudiaremos la refracci´n de un haz de luz que o o pasa mediante una rendija simple y doble, y este resultado lo relacionares con el experimento de la cubeta encontrandointeresantes resultados.
1.
De la figura1 que representa un haz de luz, que viaja desde P y al llegar al punto O, incide sobre una superficie Cada vez que hemos tirado una piedra al lago vemos separatriz de dos medios y llega al punto S. Consideranclaramante como las ondas se mueven a trav´s del agua do el punto P como el (0,0) podemos definir el camino e pero nunca hemos tenido la oportunidad deestudiar este recorrido como, comportamiento. Ahora tenemos esta oprtunidad pero en vez de mandar ondas circulares mandaremos ondas planas, y estudiaremos la longitudes de ondas, sus velocidades, los l = n1 a2 + b2 + n2 (a − c)2 + (b − d)2 (3) a ´ngulos incidentes, reflejados y trasmitidos, etc. Si mandamos una onda en el agua a trav´s de un rendija vemos e Donde n1 y n2 corresponden a los indices derefracci´n o como esta se difracta llegando al extremo de una cubeta de cada medio. Para definir el camino m´s corto entre los a la superposici´n de las ondas obteniendo un m´ximo y un o a o minimo lo cual esta relacionado con otro experimento que punto P y S, vemos que la ecuaci´n 3 depende solo del parametro b, entonces si tenemos, estudiaremos en este informe “La Refraccion”.
Introducci´n o2.
Marco Te´rico o
∂l b = n1 √ + n2 2 + b2 ∂b a
(b − d) (a − c)2 + (b − d)2
(4)
Para ondas planas, tenes que su frecuencia la podemos calcular como, f= ciclos unidad de tiempo (1)
Al minimizar la ecuacion (4) obtenemos,
Adem´s sabemos que la velociddad, la frecuencia y la a longitud de onda se relacionan de la siguiente manera, v =λ∗f (2)
n1 √
b + n2 a2 + b2
(b − d)(a − c)2 + (b − d)2
=0
(5)
Si observamos la figura, veremos que la ecuaci´n (5) la o podemos escribir como, n1 sen θi = n2 sen θt (6)
Esta ecuaci´n es conocida como ”Ley de Senell”. Si o consideramos ´ngulos pequeos (θi,t a 1), de la ecuaci´n o (6) obtendremos la siguente relaci´n, o θt ≈ n1 θi n2 (7)
1
3.
3.1.
M´todo Experimental e
Cubeta De Agua
Materiales: Motor. Barrade madera Cuerdas. Regla. Cubeta de ondas. Estroboscopio. Pantalla. Foco luminoso. Refracci´n de ondas: Ponemos una placa de vidrio en o la cubeta de manera que la placa este a 1.5 cm de la superficie de la cubeta y rellenamos con agua hasta 0.2 cm por encima de la placa (figura5).
Montaje experimental: Primero ponemos la pantalla en el fondo de la cubeta y d´spues llenamos la cubeta conaproximadamente medio e cent´ ımetro de agua, y comprobando adem´s que en las cua atro esquinas tenga el mismo nivel de profundidad. Luego con las cuerdas, atamos la barra de madera al motor formando el generador de ondas planas, y finalmente ubicamos el generador de ondas en uno de los lados de la cubeta (de forma paralela). Procedimiento experimental: Reflexi´n de ondas: Colocamos una barra rectil´ o ıneaen el fondo de la cubeta y emitimos ondas planas, variando Despu´s variamos el ´ngulo de la placa. As´ entonces e a ı el ´ngulo que incide sobre la barra, para as´ estudiar la podremos estudiar las relaciones entre velocidades, los a ı relaci´n entre el ´ngulo incidente y el reflejado cualitati- ´ngulos incidentes y de refracci´n como se aprecia en la o a a o vamente. figura6. Ondas peri´dicas:...
Raimundo Fern´ndez a ´ Alvaro Medel
9 de Junio de 2011
Resumen El presente informe nos explica el comportamiento de las ondas ya sea en el agua o en el aire como la luz, haciendo 2 tipos de experimento, uno es el experimento de una cubeta la cual le pondremos agua y emitiremos ondas circulares y planas, donde estudiaremos los ´ngulos incidentes, reflejados yrefractados. Y en conjunto con la ley de Snell a podemos demostrar que la divisi´n de los coeficientes de los medios corresponde a 1, 58 que tiene una error o porcentual menor al 10 % respecto al te´rico. En el otro experimento estudiaremos la refracci´n de un haz de luz que o o pasa mediante una rendija simple y doble, y este resultado lo relacionares con el experimento de la cubeta encontrandointeresantes resultados.
1.
De la figura1 que representa un haz de luz, que viaja desde P y al llegar al punto O, incide sobre una superficie Cada vez que hemos tirado una piedra al lago vemos separatriz de dos medios y llega al punto S. Consideranclaramante como las ondas se mueven a trav´s del agua do el punto P como el (0,0) podemos definir el camino e pero nunca hemos tenido la oportunidad deestudiar este recorrido como, comportamiento. Ahora tenemos esta oprtunidad pero en vez de mandar ondas circulares mandaremos ondas planas, y estudiaremos la longitudes de ondas, sus velocidades, los l = n1 a2 + b2 + n2 (a − c)2 + (b − d)2 (3) a ´ngulos incidentes, reflejados y trasmitidos, etc. Si mandamos una onda en el agua a trav´s de un rendija vemos e Donde n1 y n2 corresponden a los indices derefracci´n o como esta se difracta llegando al extremo de una cubeta de cada medio. Para definir el camino m´s corto entre los a la superposici´n de las ondas obteniendo un m´ximo y un o a o minimo lo cual esta relacionado con otro experimento que punto P y S, vemos que la ecuaci´n 3 depende solo del parametro b, entonces si tenemos, estudiaremos en este informe “La Refraccion”.
Introducci´n o2.
Marco Te´rico o
∂l b = n1 √ + n2 2 + b2 ∂b a
(b − d) (a − c)2 + (b − d)2
(4)
Para ondas planas, tenes que su frecuencia la podemos calcular como, f= ciclos unidad de tiempo (1)
Al minimizar la ecuacion (4) obtenemos,
Adem´s sabemos que la velociddad, la frecuencia y la a longitud de onda se relacionan de la siguiente manera, v =λ∗f (2)
n1 √
b + n2 a2 + b2
(b − d)(a − c)2 + (b − d)2
=0
(5)
Si observamos la figura, veremos que la ecuaci´n (5) la o podemos escribir como, n1 sen θi = n2 sen θt (6)
Esta ecuaci´n es conocida como ”Ley de Senell”. Si o consideramos ´ngulos pequeos (θi,t a 1), de la ecuaci´n o (6) obtendremos la siguente relaci´n, o θt ≈ n1 θi n2 (7)
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3.
3.1.
M´todo Experimental e
Cubeta De Agua
Materiales: Motor. Barrade madera Cuerdas. Regla. Cubeta de ondas. Estroboscopio. Pantalla. Foco luminoso. Refracci´n de ondas: Ponemos una placa de vidrio en o la cubeta de manera que la placa este a 1.5 cm de la superficie de la cubeta y rellenamos con agua hasta 0.2 cm por encima de la placa (figura5).
Montaje experimental: Primero ponemos la pantalla en el fondo de la cubeta y d´spues llenamos la cubeta conaproximadamente medio e cent´ ımetro de agua, y comprobando adem´s que en las cua atro esquinas tenga el mismo nivel de profundidad. Luego con las cuerdas, atamos la barra de madera al motor formando el generador de ondas planas, y finalmente ubicamos el generador de ondas en uno de los lados de la cubeta (de forma paralela). Procedimiento experimental: Reflexi´n de ondas: Colocamos una barra rectil´ o ıneaen el fondo de la cubeta y emitimos ondas planas, variando Despu´s variamos el ´ngulo de la placa. As´ entonces e a ı el ´ngulo que incide sobre la barra, para as´ estudiar la podremos estudiar las relaciones entre velocidades, los a ı relaci´n entre el ´ngulo incidente y el reflejado cualitati- ´ngulos incidentes y de refracci´n como se aprecia en la o a a o vamente. figura6. Ondas peri´dicas:...
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